Netty原理和使用

　　　传统堵塞的IO读取如下：

　　　而使用NIO如下：

堵塞与非堵塞原理

　　传统硬件的堵塞如下，从内存中读取数据，然后写到磁盘，而CPU一直等到磁盘写完成，磁盘的写操作是慢的，这段时间CPU被堵塞不能发挥效率。

　　使用非堵塞的DMA如下图：CPU只是发出写操作这样的指令，做一些初始化工作，DMA具体执行，从内存中读取数据，然后写到磁盘，当完成写后发出一个中断事件给CPU。这段时间CPU是空闲的，可以做别的事情。这个原理称为Zero.copy零拷贝。

　　Netty底层基于上述Java NIO的零拷贝原理实现：

比较

• Tomcat是一个Web服务器，它是采取一个请求一个线程，当有1000客户端时，会耗费很多内存。通常一个线程将花费 256kb到1mb的stack空间。
• Node.js是一个线程服务于所有请求，在错误处理上有限制
• Netty是一个线程服务于很多请求，如下图，当从Java NIO获得一个Selector事件，将激活通道Channel。

演示

Netty的使用代码如下：

通过引入观察者监听，当有数据时，将自动激活监听者中的代码运行。

我们使用Netty建立一个服务器代码：

public class EchoServer {

    private final int port;

    public EchoServer(int port) { 
        this.port = port; 
    }

    public void run() throws Exception { 
        // Configure the server. 
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); 
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); 
        try { 
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); 
            b.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100) 
                   .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)).childHandler(newChannelInitializer

() { 

                       @Override 
                        public  void initChannel(SocketChannel ch)  throws Exception { 
                           ch.pipeline().addLast( 
                           // new LoggingHandler(LogLevel.INFO), 
                                    new  EchoServerHandler()); 
                       } 
                   });

这段代码调用：在9999端口启动

new EchoServer(9999).run();

我们需要完成的代码是EchoServerHandler：

public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    private static final Logger logger = Logger.getLogger(EchoServerHandler.class.getName());

原理

　　　一个Netty服务器的原理如下：

　　图中每次请求的读取是通过UpStream来实现，然后激活我们的服务逻辑如EchoServerHandler，而服务器向外写数据，也就是响应是通过DownStream实现的。每个通道Channel包含一对UpStream和DownStream，以及我们的handlers（EchoServerHandler），如下图，这些都是通过channel pipeline封装起来的，数据流在管道里流动，每个Socket对应一个ChannelPipeline。

　　　CHANNELPIPELINE是关键，它类似Unix的管道，有以下作用：

• 为每个Channel 保留 ChannelHandlers ，如EchoServerHandler
• 所有的事件都要通过它
• 不断地修改：类似unix的SH管道： echo “Netty is shit….” | sed -e ‘s/is /is the /’
• 一个Channel对应一个 ChannelPipeline
• 包含协议编码解码 安全验证SSL/TLS和应用逻辑

客户端代码

　　前面我们演示了服务器端代码，下面是客户端代码：

public class EchoClient { 
    private final String host; 
    private final int port; 
    private final int firstMessageSize;

    public EchoClient(String host, int port, int firstMessageSize) { 
        this.host = host; 
        this.port = port; 
        this.firstMessageSize = firstMessageSize; 
    }

    public void run() throws Exception { 
        // Configure the client. 
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); 
        try { 
            Bootstrap b = new Bootstrap(); 
           b.group(group).channel(NioSocketChannel.class).option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true).handler(new ChannelInitializer

() { 

                @Override 
                 public  void initChannel(SocketChannel ch)  throws Exception { 
                   ch.pipeline().addLast( 
                   // new LoggingHandler(LogLevel.INFO), 
                            new  EchoClientHandler(firstMessageSize)); 
                } 
            });

客户端的应用逻辑EchoClientHandler：

public class EchoClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    private static final Logger logger = Logger.getLogger(EchoClientHandler.class.getName());

    private final ByteBuf firstMessage;

}

from: https://www.jdon.com/concurrent/netty.html